Cov kws tshawb fawb tau ua haujlwm ntev ntev los nrhiav cov ntaub ntawv tshiab uas muaj kev tiv thaiv zoo dua rau kev kub ceev punctures, tab sis nws yog ib qho nyuaj rau kev sib txuas cov ntsiab lus microscopic ntawm kev cog lus cov ntaub ntawv tshiab rau lawv tus cwj pwm tiag tiag hauv ntiaj teb tiag.
Txhawm rau daws qhov teeb meem no, cov kws tshawb fawb ntawm National Institute of Standards and Technology (NIST) tau tsim ib txoj hauv kev tshiab uas siv laser-emitted projectiles thiab cov ntaub ntawv los pab kwv yees cov khoom siv hluav taws xob thiab tus cwj pwm ntawm cov khoom siv, raws li ib tsab xov xwm hauv ACS Applied Materials. & Interfaces, LaserMade.com nkag siab. Qhov no yog ua los ntawm kev siv lub siab siv laser eject microprojectile nyob ze ntawm qhov ceev ntawm lub suab ntawm lub hom phiaj cov ntaub ntawv, uas nyob rau hauv cov ntaub ntawv no yog ib tug polymer zaj duab xis sawv cev rau puncture-resistant cov ntaub ntawv uas yuav tsum tau kuaj.
Lub zog sib pauv ntawm cov khoom siv thiab cov khoom siv kuaj tau raug tshuaj xyuas ntawm qib microscopic, thiab tom qab ntawd siv txoj kev ntsuas ntsuas los kwv yees cov khoom siv tiv thaiv kom tawg los ntawm lub zog loj dua, xws li cov mos txwv. Nyob rau hauv txoj kev no, kev sib koom ua ke nrog kev tshuaj ntsuam xyuas thiab ntsuas cov txheej txheem, cov kws tshawb fawb tuaj yeem tshawb pom cov ntaub ntawv tshiab-resistant. Txoj haujlwm tshiab no txo qis qhov xav tau ntawm kev sim ua kom ntev ntev uas siv cov phiaj xwm loj dua thiab cov qauv loj dua.
NIST chemist Katherine Evans piav qhia tias, "Thaum koj kawm cov khoom tshiab rau daim ntawv thov kev tiv thaiv, nrog rau peb txoj hauv kev tshiab, peb tuaj yeem tau txais lub tswv yim ua ntej ntawm seb nws cov khoom tiv thaiv puas tsim nyog kawm."
Synthesizing me me ntawm ib tug tshiab polymer tej zaum yuav ncaj ncees nyob rau hauv kev sim thwmsim; qhov kev sib tw yog scaling li kom muaj nuj nqis los ntsuam xyuas nws puncture kuj - cov ntaub ntawv uas ua los ntawm tshiab hluavtaws polymers qhov twg scaling mus txog rau ntau txaus yog feem ntau tsis yooj yim sua los yog impractical.
Qhov teeb meem nrog kev sim ballistic yog tias muaj ob kauj ruam koj yuav tsum tau ua hauv kev tsim cov ntaub ntawv tshiab, "Christopher Soles, tus kws tshawb fawb cov ntaub ntawv ntawm NIST tau hais. mus txog qib kilogram, qhov ua tiav loj ntawm txoj haujlwm no yog qhov peb xav tsis thoob tias qhov kev sim microballistic tuaj yeem ntsuas thiab txuas mus rau lub ntiaj teb tiag tiag, kev ntsuas loj. "
Thaum lub sij hawm txoj kev tshawb no, cov kws tshawb fawb siv lawv txoj kev los ntsuam xyuas ntau yam ntaub ntawv, nrog rau dav siv ballistic iav tebchaw, tshiab nanocomposites thiab cov qauv ntawm graphene cov ntaub ntawv.
Txoj kev kuaj no yog hu ua LIPIT, uas sawv cev rau "Laser Induced Projectile Impact Test. Nws siv lub laser los tua cov microprojectile ua los ntawm silica los yog iav rau hauv cov yeeb yaj kiab nyias ntawm cov khoom txaus siab. Los ntawm laser ablation, lub laser ua rau siab- Lub zog nthwv dej uas thawb cov khoom siv microprojectile rau hauv cov qauv.
Cov kws tshawb nrhiav thawj zaug siv txoj hauv kev los tshuaj xyuas cov nanocomposite hu ua polymer-grafted nanoparticle polymethacrylate (npPMA) composite. Nws muaj silica nanoparticles thiab tuaj yeem siv rau ntau yam kev siv, nrog rau cov tsho tiv thaiv mos txwv. Lub laser propels lub micro mos txwv mus rau lub hom phiaj cov khoom ntawm speeds ntawm 100 mus rau 400 meters ib ob, thiab ib lub koob yees duab yog siv los ntsuas lawv tej yam.
Cov kws tshawb fawb tau ua ke cov kev ntsuas tau los ntawm npPMA nrog rau kev txheeb xyuas lej ntxiv, nrog rau cov ntaub ntawv muaj nyob rau ntawm cov ntaub ntawv tshawb fawb, los txheeb xyuas cov txiaj ntsig ntawm kev ntsuas micro-ballast rau qhov cuam tshuam loj dua. Txij li npPMA yog cov khoom siv tshiab uas tsis yooj yim tsim, lawv tau nthuav dav lawv cov kev soj ntsuam kom suav nrog cov khoom siv ntau dua (polycarbonate), uas yog dav siv los ua cov iav mos mos.
Siv kev sib xyaw ua ke ntawm cov ntaub ntawv tau txais txiaj ntsig, kev tsom xam qhov ntev thiab LIPIT cov txheej txheem, cov kws tshawb fawb tuaj yeem pom tau tias cov khoom siv puncture kuj muaj feem xyuam rau qhov siab tshaj plaws uas cov khoom tuaj yeem tiv taus ua ntej tawg (piv txwv li, kev ntxhov siab tsis ua haujlwm). Qhov no nyuaj rau kev nkag siab tam sim no ntawm kev ua tau zoo ballistic, uas feem ntau xav tias muaj feem cuam tshuam txog yuav ua li cas cov nthwv dej siab dhau los ntawm cov khoom siv.
Lawv txoj kev tshiab tuaj yeem txiav txim siab lub zog txwv ntawm cov khoom siv, lossis ntau npaum li cas kev ntxhov siab thiab lub zog nws tuaj yeem tiv taus, yam tsis muaj kev ntsuas ncaj qha rau cov khoom ua ntej, uas pab txhim kho cov khoom siv twg los xaiv hauv kev sim. Qhov no tau tso cai rau lawv tshawb nrhiav cov ntaub ntawv xws li graphene, uas qhia tias ntau cov txheej txheem nyias nyias ntawm cov khoom siv tuaj yeem siv rau cov ntawv thov cuam tshuam, zoo ib yam li cov khoom siv polymers.
Rau cov kauj ruam tom ntej, cov kws tshawb fawb npaj yuav tshuaj xyuas cov khoom ballistic ntawm lwm cov ntaub ntawv tshiab thiab kawm ntau hom thiab teeb tsa. Lawv kuj yuav sib txawv qhov loj ntawm microbombs thiab nthuav lawv cov kev tshaj tawm.
